В какой массе (в г) H2 содержится столько же молекул, сколько их находится в следующих порциях веществ: а)11г CO2; б) 5,6 дм³ (н.у.) O2; в) 36 см³ жидкой воды; г) 5 г аргона?

Давайте решим задачу поэтапно для каждого пункта, учитывая, что нам нужно найти массу водорода (H₂), содержащего такое же число молекул, как и в указанных порциях веществ. Общий подход: Количество молекул в веществе определяется через количество вещества по молярной массе и число Авогадро. Для сравнения чисел молекул используем равные количества молекул — тогда искомая масса H₂ для каждого варианта определяется через соотношение молекулярных количеств. --- ### Важные данные и формулы: - **Число Авогадро:** \(N_A \approx 6,022 \times 10^{23}\) молекул/моль - **Молярные массы:** - H₂ = 2 г/моль - CO₂ = 44 г/моль - O₂ = 32 г/моль - вода (жидкая) (гидрат) — 36 г/моль (H₂O) - Аргон (Ar) = 40 г/моль --- ### Общий принцип: - Найти число молекул каждого вещества в данных порциях - Поскольку молекулы у каждого вещества — разные, равное число молекул означает, что количество вещества в молях зависит от количества молекул - После этого определить массу водорода, содержащую такое же число молекул, что и у данного вещества --- ## а) 11 г CO₂ 1. Количество молекул в 11 г CO₂: \[ n_{CO_2} = \frac{m}{M} = \frac{11\, \text{г}}{44\, \text{г/моль}} = 0,25\, \text{моль} \] 2. Количество молекул: \[ N_{CO_2} = n_{CO_2} \times N_A = 0,25 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 1,5055 \times 10^{23} \] --- ## б) 5,6 дм³ O₂ (н.у.) 1. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм³, следовательно: \[ n_{O_2} = \frac{5,6\, \text{дм}^3}{22,4\, \text{дм}^3/\textоль} = 0,25\, \textоль \] 2. Количество молекул: \[ N_{O_2} = 0,25 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 1,5055 \times 10^{23} \] --- ## в) 36 см³ жидкой воды Объем жидкой воды 36 см³. Конвертируем в массу: - Плотность воды \( \approx 1\, \text{г/см}^3 \), \[ m_{H_2O} = 36\, \text{г} \] - Молярная масса воды: 18 г/моль \[ n_{H_2O} = \frac{36}{18} = 2\, \textоль \] - Количество молекул: \[ N_{H_2O} = 2 \times 6,022 \times 10^{23} = 1,2044 \times 10^{24} \] Это число молекул, нужно найти массу водорода, которому также соответствует это число молекул. --- ## г) 5 г аргона Мольное количество: \[ n_{Ar} = \frac{5\, \text{г}}{40\, \text{г/моль}} = 0,125\, \textоль \] Кол-во молекул: \[ N_{Ar} = 0,125 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 7,5275 \times 10^{22} \] --- ## Теперь ищем массу водорода, содержащего столько же молекул, сколько и в каждом случае \[ m_{H_2} = n_{H_2} \times M_{H_2} \] где \(n_{H_2}\) — количество молей водорода, равное числу молекул, делённому на число Авогадро. ### а) Число молекул: \(1,5055 \times 10^{23}\) \[ n_{H_2} = \frac{1,5055 \times 10^{23}}{6,022 \times 10^{23}} = 0,25\, \textмоль \] Масса водорода: \[ m_{H_2} = 0,25 \times 2 = 0,5\, \textг \] --- ### б) То же число молекул — \(1,5055 \times 10^{23}\) Аналогично: \[ n_{H_2} = 0,25\, \textмоль \] Масса: \[ m_{H_2} = 0,25 \times 2 = 0,5\, \textг \] --- ### в) Число молекул: \(1,2044 \times 10^{24}\) \[ n_{H_2} = \frac{1,2044 \times 10^{24}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 2\, \textмоль \] Масса водорода: \[ m_{H_2} = 2 \times 2 = 4\, \textг \] --- ### г) Число молекул: \(7,5275 \times 10^{22}\) \[ n_{H_2} = \frac{7,5275 \times 10^{22}}{6,022 \times 10^{23}} \approx 0,125\, \textмоль \] Масса воды в молях — 0,125 моль Масса водорода: \[ m_{H_2} = 0,125 \times 2 = 0,25\, \textг \] --- ## Итоговые ответы: | Пункт | Масса водорода, г | |---------|-------------------| | а) | **0,5 г** | | б) | **0,5 г** | | в) | **4 г** | | г) | **0,25 г** | Если нужна более развернутая объяснительная часть — я готова дополнительно рассказать!